典型五路大型枢纽立交方案研究

2016-04-14曹菁林英

地球 2016年8期

关键词：快速路互通线形

■曹菁林英

（中国市政工程中南设计研究总院苏州分院江苏苏州215006）

典型五路大型枢纽立交方案研究

■曹菁林英

（中国市政工程中南设计研究总院苏州分院江苏苏州215006）

本文通过对五路大型枢纽立交典型案例--南湖立交的方案设计介绍，提出了大型枢纽立交设计的一些较有参照价值的设计思路。

大型枢纽立交交通组织互通匝道

1　背景

随着我国社会经济的发展，城市道路的建设规模、数量、范围也迅速地发展。尤其是城市快速路网的建设，使城市立交的数量急剧增加，在这其中，不乏有一些大型的枢纽型互通立交，而互通立交方案设计的好坏，也直接决定了该节点的交通功能是否能够最大程度发挥，并在保证交通功能的同时达到提升城市景观，降低工程造价等目的。本文通过对一个典型案例——两条城市快速路以及一条高速公路连接线所形成的五路大型枢纽型立交的方案设计介绍，希望能为其他类似大型枢纽立交设计提供一些有参考价值的设计理念及思路。

2　概述

南湖立交为苏州市东环快速路南延与规划中环线两条快速路相交的枢纽型互通立交，同时该立交还与常台高速吴中出口连接线实现互通，最终形成一个五路大型枢纽立交。同时立交区西侧还有京杭大运河贯穿南北。

3　南湖立交与常台高速接线方案关系研究

规划中环路与东环南延相交与桩号K6+340处，上高路为常台高速（常台高速）吴中出入口的连接线，规划调整后线位与东环南延相交与桩号K6+710处，两者间距仅370m。

根据前面的分析，中环快速路与东环南延快速路相交，应设枢纽型互通立交。而上高路作为高速公路出入口的接线道路，宜将其与快速路主线直接相连，实现快接快的交通转换。但根据东环南延规划方案，上高路仅与东环南延地面道路相交，不能直接进出快速路。上高路进出快速路的交通仅能通过在好、中环路北侧、绕城高速南侧的出入口进出快速路。

从快速路路网体系来看，快速路作为长距离、快速车流的通道，应成网、成系统，才能更好地发挥快速效应，从这点而言，快速路与高速公路出入口宜设置互通立交，实现快接快，以便尽快地实现进出高速公路交通流的快速疏散。因此，综合考虑各项因素结合苏州当地路网的实践经验，常台高速吴中出口接线应通过立交与快速路沟通。

4　南湖立交总体方案

4.1交通量分析及预测

从立交周边快速路（高速）路网构成体系及交通路预测来看，东环南延与中环相交的4个转向流量中，西—北流向相当于环向流向，为主要流向，东—北、东—南为沟通尹山湖地区与吴江开发区、市区的流向，流量次之，西—南流向由于已建有西环南延分流效应，交通需求相对最小。

上高路与东环南延及中环线的4个转向流量中，上高路与东环南延北侧、中环西侧的沟通，是为主要流向，上高路与中环东侧的沟通次之，上高路与东环南延南侧流量最小。

因此为减小立交规模，上高路与南侧主线不设置立交匝道、与东侧主线的沟通匝道根据用地情况可考虑设置亦可考虑不设置，该流向交通除分流之外，还可以通过上高路地面辅道以及立交南侧、东侧的上下匝道实现沟通。

4.2立交总体方案

（1）方案一：吴中出口接线部分流向（4个流向）与南湖立交结合设计形成五路立交

考虑到常台高速吴中出口接线距离南湖立交较近，距东环、中环交叉点仅约370m，因此，考虑把常台高速吴中出口接线部分流向直接接入中环互通立交，形成一个5路互通的枢纽型立交。为减小立交规模，上高路与东环南延主线北侧，中环线主线西侧均通过匝道直接沟通，而与东环南延主线南侧、中环线主线东侧则不设置互通匝道。但同时为了满足高速公路上下车流对快速的快速对接，在立交东侧、南侧各设置一对上下匝道。使上下高速车流还可以通过上下匝道与快速路实现快速沟通。

（2）方案二：吴中出口接线与东环南延设置一般互通立交，与南湖立交形成组合立交

东环南延与中环相交处设置枢纽型互通立交，实现快接快的交通转换需求。上高路与东环南延主线设置一座喇叭型一般互通，与中环路枢纽型互通立交形成组合立交，解决东环路南延主线与中环路主线、常台高速之间的相互沟通，并通过东环路南延高架上下匝道和将来中环路高架上下匝道，解决高架、高速路系统与地面系统之间的沟通，方便地区交通出行。为解决两个立交间距过近的问题，在组合立交区段均设置了集散车道，大部分交织均在集散车道内完成，减少交织车流对主线车流的影响。

根据方案比选可知，若采用方案二组合立交，由于立交之间间距较近，通过设置集散车道来减少主线交织，集散车道上存在交织段，交通功能相对较差，同时立交总占地和拆迁数量也较大。而方案一五路立交既保证了快速路与快速路之间的快速互通，也保证了上下高速公路主要流向与快速路的快速连接，并对次要流向采用了上下匝道与快速路沟通，交通功能满足需求，同时立交规模、用地、造价适中，因此予以推荐。

5　立交方案设计

5.1中环互通立交方案一：“涡轮式立交”

根据城市立交的特点以及流量预测的基础数据，确定立交形态布置以满足交通功能并适当超前的前提下合理使用土地。

方案一采用全迂回定向的“涡轮形立交”，在常规涡轮立交的基础上，增加了与上高路相连的4条匝道。这种形态的立交在枢纽型立交中层次相对较次，匝道线形标准相对较高，立交规模适中，有较强的适应性，在城市枢纽型立交中应用较广泛，如上海中环线浦东段的杨高路立交、机场北通道的S20立交等。

立交具体布置如下：考虑到中环路需跨越京杭大运河航道，标高比较高，因此，将中环路主线高架桥布置在立交的第3层，东环南延主线布置在第2层，地面层为两条快速路辅道的平面交叉口。转向匝道大部分分别从第2层～第3层或者从第3层～第2层穿行，东南象限NG匝道高度达到4层。上高路与快速路的4个转向匝道也通过迂回匝道予以实现，立交总层次为3层。左转迂回定向匝道的圆曲线半径控制在R=100～145m左右，平面线形标准比较高，立交匝道通行能力较好。同时立交匝道出入口处，均将左右转匝道合并后再进出主线，对主线的交通干扰较少。

同时在立交的东侧、南侧各有1对上下匝道，沟通区域内到发交通与快速路交通，同时为高速公路上下车流快速出入快速路系统服务。

5.2中环互通立交方案二：“迂回定向+苜蓿叶全互通立交”

按立交范围各转向交通在快速路网结构中的功能特点定性分析，西-北转向交通随着快速路网的完善，功能进一步提升的可能性较大；而受西侧运河桥布置的限制，在靠运河一侧设置环形匝道的可能性不大。因此，结合南-西转向交通流向相对较少的因素，立交布置将南-西方向按苜蓿叶匝道设计，其余方向匝道形式与方案一类似，均采用迂回定向匝道。

立交具体布置如下：同样考虑到中环路需跨越京杭大运河航道，标高比较高，因此，将中环路主线高架桥布置在立交的第3层，东环南延主线布置在第2层，地面层为两条快速路辅道的平面交叉口。各条转向匝道大部分分别从第2层～第3层或者从第3层～第2层穿行。

立交总层次为3层，东南象限NG匝道高度达到4层，环形匝道的半径采用R=55m，其余左转迂回定向匝道的圆曲线半径控制在R=115～156m左右。除南向西的流向外，其余立交匝道出入口处，均将左右转匝道合并后再进出主线，对主线的交通干扰较少。

5.3中环互通立交方案一：“全迂回定向”立交

考虑到城市立交用地规模应尽量缩小，方案三采用全迂回定向立交，迂回定向匝道线形标准较高，交通功能较好，整个立交占地较小，但这种形态的立交在层次相对较高。

立交具体布置如下：考虑到中环路需跨越京杭大运河航道，标高比较高，因此，将中环路主线高架桥布置在立交的第4层，东环南延主线布置在第2层，地面层为两条快速路辅道的平面交叉口。各条转向匝道分别从第2层～第4层或者从第4层～第2层穿行。上高路与快速路的4个转向匝道也通过迂回匝道予以实现，立交总层次为4层，左转迂回定向匝道的圆曲线半径控制在R=90～95m左右，平面线形标准比较高，立交匝道通行能力较好。

从表可见，方案一在立交线形标准、交通功能等方面均优于方案二，并且立交占地、拆迁面积也比方案二小，并且在工程造价上也基本与方案二相差不多，因此，方案一明显优于方案二。而方案三虽然立交占地小，拆迁面积小，但是立交层次过高，对于城市立交，应尽量控制立交的规模及高度，并且，方案三立交线形标准相对方案一略低，因此，综合考虑各方面因素，推荐采用方案一。

6　立交线形设计

6.1立交平面设计

罗爹爹急喊无用，转眼便不见他的人影。罗爹爹腿力不行，忙打电话给儿子罗四强。罗爹爹说：“四强，你赶紧过来。阿里跑不见了，我追不到他。”

根据方案比选，南湖立交采用“涡轮形”立交。立交区两条主线均按照80km/h线形标准进行设计，匝道按照40km/h线形标准进行设计。

南湖立交总层次为3层，局部匝道达到4层，左转迂回定向匝道的圆曲线半径控制在R=100～145m左右，平面线形标准比较高，右转匝道除了西向南的匝道受运河大桥主桥限制，线形标准略低，最小圆曲线R=95m，其余三条右转匝道半径均达到R=200m以上，因此，立交总体平面线形标准较高，立交匝道通行能力较好。

匝道分合流设计：匝道分合流的长度均满足规范要求，同时考虑交通辨识的需求，有条件时尽量加长分合流距离，提高行车安全性。同时立交匝道出入主线处，均将左右转匝道合并后再一起进出主线，对主线的交通干扰较少。匝道与主线分合流处均按照规范要求设置变速车道及过渡段，一般情况下均按照双车道匝道的变速车道及过渡段的长度要求进行设置。

6.2立交纵断面设计

立交范围内的道路净空按4.5m控制。为最大程度地降低立交高度，减少工程量，根据最新的《城市道路交叉口设计规程》，匝道设计车速50km/h时最大纵坡为7%，设计车速小于等于40km/h最大纵坡为8%。南湖立交匝道设计车速为40km/h，本次匝道纵断面设计考虑立交区行车条件较为复杂，同时提高积雪冰冻季节的安全行车安全性，推荐方案的匝道最大纵坡仍按5.0%控制。

分合流点标高及纵坡均与主线标高接顺，有条件时按照路段最小坡长进行控制。竖曲线半径一般情况均采用大于规范要求的一般值，困难时采用规范要求的极限值。

6.3立交横断面设计

匝道均采用双车道匝道并考虑小半径曲线的加宽（每条车道按小型汽车标准加宽），为了减少桥梁结构的复杂性，部分匝道全路段采用加宽处理。

匝道超高横坡基本按照规范要求设置，并满足相应的行车舒适性，桥梁结构路段最大超高按4%控制，基本均为2%。